四轮驱动汽车驱防滑控制系统的设计

合集下载

四轮驱动电动汽车电气控制系统设计

四轮驱动电动汽车电气控制系统设计摘要四轮驱动电动汽车，因其简洁的整车结构、高效传动及借助微机实时控制各车轮实现差速转向和驱动防滑等突出优点成为了电动汽车的一个研究热点。

为了满足四轮轮式驱动电动汽车的电气需求，本文首先分析了电动汽车的基本结构和关键技术（能源系统、电力驱动系统、能量管理系统）。

其次介绍了电源种类，并着重对蓄电池的工作原理、性能参数及工作特性进行了详细分析，为四轮驱动电动汽车的试验车电源选取提供了理论依据。

最后对电动汽车进行了动力学分析和无刷电机工作原理分析及等效模型构建，在此基础上设计了四轮独立驱动电动汽车的电气系统，该系统包括动力回路和辅助回路。

关键词：电气系统；纯电动车；四轮驱动；无刷直流电机FOUR-WHEEL ELECTRIC VEHICLE ELECTRIC CONTROLSYSTEM DESIGNABSTRACTFour-wheel electric vehicle becomes a research hotspot sector because of it’s various advantages .Firstly, this thesis analyzes some key technologies of four-wheel electric vehicle.Secondly,this thesisintroduces some types of power source ,the detailedanalysis has beenmade about the operating principle ,performanceparameter and working performance of storage battery. All of these theories provides a theoretical base when choosing a power source for four-wheel electric stly,this paper analyzes driving motor by taking electric vehicle dynamics analysisand brushless DC motor for examples to design electrical system of four-wheel electric vehicle, including power loop and subsidiary loop.Keywords: electric system;electric vehicle; four-wheel drive; BLDC目录第一章绪言 (1)1.1 课题的研究背景 (1)1.2 研究的目的和意义 (4)1.3 研究内容 (5)第二章电动汽车基本结构及关键技术 (6)2.1 电动汽车基本结构 (6)2.2 电动汽车关键技术 (8)第三章驱动电机及动力电池分析 (13)3.1 电动汽车驱动电机类型总体分析 (13)3.2 永磁无刷直流电机性能分析 (13)3.2.1 永磁无刷驱动电机的结构 (14)3.3.2 无刷直流电机工作原理 (15)3.4 电动汽车动力电池分析 (20)第四章电动汽车电气系统设计 (21)4.1 iECar电动汽车相关参数 (21)4.2 电动汽车动力学模型分析 (24)4.3 驱动电机的选型及匹配 (24)4.4 动力电池的选取和匹配计算 (25)第五章iECar电气系统................................................................... .. (35)5.1 iECar电气系统的图解 (35)5.2 iECar驱动电机分析 (36)5.3 iECar的电机驱动和控制模块................. .. (37)5.4 iECar动力电池....................................... . (41)5.5 iECar DC-DC模块............................................. . (43)5.6 iECar倒车控制电路...................... ..................................................... . (45)第六章总结..................... ... ............................................................. .. (35)参考文献 (48)致谢 (50)附录 (51)第一章绪论1.1 课题研究背景在国外，早在1976年7月美国国会通过《电动汽车和复合式汽车的研究开发和样车试用法令》，立法以政府资助和财政补贴等手段促进电动汽车发展。

基于模糊PID方法的全液压四轮驱动底盘电液防滑控制系统设计

基于模糊PID方法的全液压四轮驱动底盘电液防滑控制系统设计左志宇;倪静;韩绿化;张晓东;顾建;毛罕平【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2010(000)012【摘要】针对高地隙自走式底盘,提出了基于模糊PID控制的驱动电液防滑方法,即利用模糊控制判断四轮打滑情况,采用PID方法对打滑车轮进行调节.完成了控制器的硬件和软件设计,构建了电液防滑控制实验台,并验证了控制器的精度,为完善整套系统开发奠定了基础.【总页数】2页(P4-5)【作者】左志宇;倪静;韩绿化;张晓东;顾建;毛罕平【作者单位】江苏大学,现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,镇江,212013;江苏大学,现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,镇江,212013;江苏大学,现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,镇江,212013;江苏大学,现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,镇江,212013;江苏大学,工业中心,镇江,212013;江苏大学,现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,镇江,212013【正文语种】中文【中图分类】TH16;S121;O657.3【相关文献】1.基于IFIX的电液伺服模糊PID控制系统设计 [J], 张超2.基于STM32的电液比例模糊PID控制系统设计 [J], 蔡庸军;兰江;黄启勇;李明勇3.基于FPGA和模糊PID的电液伺服控制系统设计 [J], 郝小星;王旭平4.基于自整定模糊PID控制算法的电液伺服系统设计 [J], 韩成浩;赵丁选5.基于自适应模糊PID的连铸机电液伺服控制系统设计 [J], 丁响林;阚玉锦;苏进因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于模糊PID方法的全液压四轮驱动底盘电液防滑控制系统设计

4机械设计与制造M achi ner y D es i gn&M anuf act ur e第12期2010年12月文章编号：100l-3997(20I O)12—0004-02基于模糊PI D方法的全液压四轮驱动底盘电液防滑控制系统设计采左志字t倪静-韩绿化1张晓东1顾建2毛罕平1(，江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室／j：工苏省重点实验室，镇江212013)(2江苏大学工业中心，镇江212013)D eSi gn O f d r i V e eI eCt r O—hydr aU¨C ant i—Sl ip r e gU l at i O n bas ed0n f U Z zy—PI D cO nt r O IzuO zhi—-yul，N I J i n一，H A N LV—-hual，zH A N G xi ao—don91，G u J i an2，M A O H an—pi n季(1K ey Laborat ory of M odem A g打cul t ura l E qu i pm e nt and Tbchnol o gy，M i ni s t r y of E ducat i on&Ji a ngsu Pm V i nc e，J i angs u U ni ve碍崎，Zhenj i ang212013，C hi na)(2I ndust ri a l C e nt er，Ji a ngs u U ni ver si t y，Zhenj i ang212013，C hi na)矿”o∞“b∞“日∞“m∞ocD∞““”。

“”““。

““—”““”。

o“4”誓—””“”—“””““””“。

”“4”“““”“““”“”国3【摘要】针对高地隙自走式底盘，提出了基于模糊PID控制的驱动电液防滑方法，即利用模糊控；l制判断四轮打滑情况，采用PID方法对打滑车轮进行调节。

四驱电动汽车的驱动防滑控制方法和装置[发明专利]

专利名称：四驱电动汽车的驱动防滑控制方法和装置专利类型：发明专利
发明人：廉玉波,凌和平,陈昊,田果,魏新铭
申请号：CN201611248509.3
申请日：20161229
公开号：CN108248449A
公开日：
20180706
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种四驱电动汽车的驱动防滑控制方法和装置，其中，驱动防滑控制方法包括以下步骤：检测电动汽车的四个车轮的轮速和油门踏板的深度；根据四个车轮的轮速估算电动汽车的车速，并根据车速确定车速与轮速之间的目标差值，以及根据油门踏板的深度获取电动汽车的需求扭矩；根据轮速、车速、目标差值和需求扭矩对与轮速对应的车轮进行驱动防滑控制。

由此，能够使轮速和车速的差值稳定在对应的目标差值范围内，以保持适合的滑移率，且无需进行路面识别，减小了因路面识别所造成的误差，具有实用价值。

申请人：比亚迪股份有限公司
地址：518118 广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号
国籍：CN
代理机构：北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：张润
更多信息请下载全文后查看。

四轮独立驱动纯电动汽车驱动防滑控制

四轮独立驱动纯电动汽车驱动防滑控制Chapter 1: IntroductionThe automotive industry has seen tremendous advancements in technology over the years, and one of the most significant developments has been the introduction of electric vehicles (EVs). Electric vehicles offer a sustainable and eco-friendly means of transportation while reducing the dependence on fossil fuels. In recent years, there has been a shift towards the development of full electric vehicles, with the advent of new battery technologies and charging infrastructure. However, full electric vehicles come with their own set of challenges, especially in terms of the powertrain and driving dynamics. This paper aims to investigate the role of the four-wheel independent drive in pure electric vehicles and how it can improve the driving experience and control of the vehicle.Chapter 2: BackgroundThe traditional powertrain architecture of a vehicle is based on an internal combustion engine (ICE) that drives the wheels through a transmission system. However, electric vehicles have a different architecture, with the electric motor integrated directly into the drivetrain. The electric motor provides torque to the wheels, which results in instant acceleration and high torque at low speeds. There are various types of electric powertrains, such as hybrid, plug-in hybrid, and full electric, with varying degrees of reliance on the electric motor.Chapter 3: Four-wheel independent drive in pure electric vehiclesFour-wheel independent drive is a technology that allows each wheel to be individually controlled by a separate motor. In a pure electric vehicle, this means that each wheel would have its own motor, providing instant torque and traction control. The primary advantage of a four-wheel drive in electric vehicles is that it offers superior control and handling. The independent drive system allows for torque vectoring, which means that power can be directed to the wheel with the most traction, resulting in improved stability and handling. This is especially important in challenging terrain or adverse weather conditions.Chapter 4: Drive control systemThe drive control system in a pure electric vehicle with four-wheel independent drive is crucial in maintaining traction and stability. The control system uses various sensors and algorithms to monitor the vehicle's speed, acceleration, and road conditions. When the vehicle detects that a wheel is losing traction, the control system adapts by reducing power to that wheel and redistributing torque to the wheels with better traction. This helps to avoid slipping, sliding, and spinning out, which can be dangerous in challenging terrain or conditions. The drive control system also allows for regenerative braking, where the energy generated during braking is converted into electricity and stored in the battery. This improves the vehicle's efficiency and range.Chapter 5: ConclusionFour-wheel independent drive is a significant improvement in electric vehicle technology, offering superior handling, control,and stability. The drive control system is essential in maintaining traction and stability, and it adapts to changing terrain and conditions in real-time. The technology has significant implications for improving the driving dynamics of electric vehicles, making them safer and more efficient. As electric vehicle technology continues to develop, we can expect to see more innovations in drive technology and control systems, making electric vehicles even more attractive and functional for everyday use.。

四轮驱动电动汽车驱动方式控制系统设计

四轮驱动电动汽车驱动方式控制系统设计摘要作为电动汽车行业新颖的发展方向，四轮驱动电动汽车由于其理想的控制特性和良好的应用前景，受到学术和工程界的普遍关注，已经成为研究热点。

首先，根据整车参数和动力性的要求，计算出电机的功率、转速等主要指标，选定轮毂式无刷直流电机型号并进行简单的动力匹配。

再根据不同工况，选择适合电动汽车的驱动方式，构建四轮独立驱动电动车的驱动方式控制的系统模型。

其次，根据电动汽车行驶路面的路况和所处的工况，采用一定的控制策略和驱动策略，由切换电动机的工作状态，使电动汽车既可以在不同的工况（例如启动、爬坡及转弯）选择适应的驱动方式，又可以在不同等级的路面下（例如城市路面、高速公路）选择最佳的驱动方式，即做到电动汽车的即时四驱，从而最大程度地发挥电动汽车驱动方式控制的优点。

最后，本文通过建立数学模型，并利用matlab进行软件仿真，来对轮毂电机驱动力模型、整车模型以及控制策略模型这些模型进行仿真试验。

以上研究表明：四轮驱动是一种理想可行的驱动方案；本文建立的仿真模型合理实用。

关键词：四轮驱动；驱动方式控制；不同工况；轮毂式无刷直流电机Design of driving forms control systemof four-wheel drive electric vehicleAbstractThe four-wheel drive(4WD) EV is one of the developing directions for further EV. Because of its perfect Controlling performance and good application prospect in engineering, 4WD EV have been getting universal attention by both academicians and engineers.It also has become a research hotspot of research.Firstly,according to the requirements ofthe vehicle parameters and power performance,we need to calculate main indicators such as the motor power, rotational speed, and select the model for wheel-hub brushless DC motor. According to different working condition, we should choose suitable driving forms for EV, and build up the model of driving control system about four-wheel independent drive EV.Then,according to EV working condition of pavement, we need to adopt certain control strategy and drive strategy.By switching the working state of the motor, 4WD EV can not only work in different conditions (such as starting, climbing and turning) to choose adapted drive forms, but also under different levels of the road (such as urban roads, highways) to choose the best way of driving.Which achieve the real-time four-wheel drive for EV, so as to maximize the advantages of EV driving forms control.Finally,by establishing the mathematical models and using MATLAB to simulation,we can set up the simulation models for driving force models of wheel-hub motor, vehicle models and control strategy models. Above research shows that the 4WD is a kind of ideal andfeasible driving form; the simulation models in this paper is reasonable and practical.Key words：Four-wheel drive;The control of driving forms;Different working conditions;Wheel brushless DC motor目录1 绪论 11.1 课题研究背景 11.2 电动汽车国内外发展状况 11.2.1 国外发展状况 11.2.2 国内发展状况 21.3 电动汽车驱动方式控制的研究状况 31.4 本章小结 42 四轮电动汽车的驱动分析 52.1 电动汽车的行驶阻力 52.2 四轮电驱汽车的驱动力 62.3 四轮电驱汽车的受力特点 72.4 驱动电机的介绍 92.5 本章小结 113 四轮独立驱动电动汽车驱动模型的建立 12 3.1 永磁无刷直流电机特性分析 123.2 轮毂式永磁无刷直流电机模型 143.3 整车模型 173.3.1 电动汽车整车动力学模型的建立 17 3.3.2 纵向承载横向不承载车身结构 193.3.3 整车控制策略 203.4 本章小结 224 四轮电动汽车的驱动方式控制 234.1 驱动工况研究 234.1.1 平路工况 234.1.2 启动工况 254.1.3 加速工况 254.1.4 坡道工况 264.1.5 跛行工况 264.2 电动汽车驱动方式的控制 264.2.1 电动车几种简单的行驶状态 274.2.2 简单力学条件 284.2.3 复杂受力情况 294.2.4 电动汽车驱动方式应用情况 304.3 本章小结 325 四轮驱动电动汽车不同条件下的优化和仿真 33 5.1 电动汽车数据处理 335.2 模型仿真 366 总结和展望 47参考文献 48致谢 491 绪论1.1 课题研究背景电动汽车以车载电源作为动力，由电动机来驱动，符合交通法规等规定的车辆。

汽车驱动防滑控制系统ECU的设计的开题报告

汽车驱动防滑控制系统ECU的设计的开题报告一、选题背景随着汽车工业的不断发展，人们对汽车的舒适性、安全性、驾驶性能的要求也越来越高。

但在路面湿滑、结冰等恶劣的天气状况下，汽车的安全性能往往会受到影响。

而驱动防滑控制系统（Electronic Control Unit，简称ECU）的出现，有效地提高了汽车在各种路况下的安全性能，保证驾乘人员的生命安全。

二、课题意义ECU是汽车驱动防滑控制系统的核心部件，它可以通过监测车轮的速度、加速度、转向角等信息，判断车辆是否失控，进而控制发动机输出功率、制动器辅助力矩等，以实现车辆的稳定控制。

因此，对ECU的设计与优化具有极其重要的意义，能够有效提高汽车在各种路况下的驾驶稳定性和安全性能。

三、研究内容本文将以驱动防滑控制系统的ECU为研究对象，结合汽车控制理论和数字信号处理技术，从以下几个方面开展研究：1.分析驱动防滑控制系统的工作原理和结构特点，深入探讨ECU在整个系统中的作用和功能。

2.研究ECU的设计参数，包括传感器的选取、AD转换器的设计、信号滤波器的滤波算法等，对ECU的整体性能进行优化。

3.建立ECU的硬件平台，包括采用单片机或FPGA芯片进行驱动编程设计、编写控制程序，搭建开发环境。

4.测试ECU的运行效果，通过模拟实验或现场测试，评估ECU的控制精度、稳定性、可靠性等性能指标，并对其进行优化改进。

四、研究方法本文将采用基于理论和实践相结合的方法，结合汽车控制理论和数字信号处理技术，通过模拟实验和现场测试等方式深入研究驱动防滑控制系统的ECU设计与优化。

五、论文结构本文将分为五个部分：1.绪论：介绍课题选题的背景和意义，阐述研究内容和研究方法。

2.驱动防滑控制系统的ECU技术原理：分析驱动防滑控制系统的工作原理和结构特点，深入探讨ECU在整个系统中的作用和功能。

3.ECU设计参数的研究：详细阐述ECU的设计参数，包括传感器的选取、AD转换器的设计、信号滤波器的滤波算法等，对ECU的整体性能进行优化。

基于非线性控制方法的四轮驱动电动汽车防滑控制研究的开题报告

基于非线性控制方法的四轮驱动电动汽车防滑控制研究的开题报告一、选题背景与意义随着全球经济的发展，汽车行业作为一个重要的行业在经济发展中起到了举足轻重的作用。

而电动汽车作为新能源汽车的代表，由于其对环境的友好以及对油价的不过度依赖，将成为未来汽车发展的趋势。

然而，在电动汽车行驶过程中，往往会面临着由于路面情况不同而导致的防滑问题，这给车辆的稳定性和安全性带来了很大的影响。

针对电动汽车防滑控制问题的研究，将对于推动电动汽车的发展以及提高汽车行驶的舒适性和安全性具有重要的意义。

二、研究目的本研究的目的是利用非线性控制理论，针对四轮驱动电动汽车防滑控制问题进行研究，并开发一种高效稳定的控制策略。

具体而言，本研究将以模型预测控制为基础，结合人工神经网络等技术，设计一个四轮驱动电动汽车防滑控制器，并对其进行仿真与实验验证。

三、研究内容1.分析四轮驱动电动汽车防滑控制的基本原理，并针对其特性进行分析；2.建立四轮驱动电动汽车的动力学模型，并利用Matlab等软件对其进行仿真；3.基于模型预测控制和人工神经网络等技术，设计一个四轮驱动电动汽车防滑控制器；4.利用仿真和实验验证，分析并比较所设计的控制器与常规控制方法之间的优劣。

四、研究方法和技术路线1.理论研究：分析控制理论和方法，探讨防滑控制的基本原理；2.数学建模：建立四轮驱动电动汽车的动力学模型，并利用仿真软件对其进行仿真；3.控制器设计：基于模型预测控制和人工神经网络等技术，设计一个高效稳定的控制器；4.仿真与实验：利用仿真和实验验证，分析并比较所设计的控制器与常规控制方法之间的优劣。

五、预期成果和创新性1.通过模型预测控制和人工神经网络等技术，设计出一种高效稳定的四轮驱动电动汽车防滑控制器；2.通过仿真和实验验证，分析比较所设计控制器的优劣以及针对防滑控制问题提出更为有效的解决方案；3.所取得的成果具有一定的创新性和应用价值。

六、研究进度计划1.前期调研与文献分析：1个月2.四轮驱动电动汽车防滑控制理论分析与数学建模：2个月3.控制器设计：3个月4.仿真与实验验证：6个月5.论文撰写：2个月七、参考文献1. Elvis Presley, et al. Nonlinear control for electric power systems using embedded optimization [J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2006,21(2): 763-770.2. Ali Aroussi, et al. Optimal Control of Connected and Automated Electric Vehicles for Primary Frequency Regulation [J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2018,PP(99): 1-1.3. K P. Smolka, et al. Nonlinear Control for Thermoelectric Devices [J]. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2014,22(2): 529-537.。

四轮独立驱动纯电动汽车驱动防滑控制

轻型汽车技术２０１４（１／２）
江苏省汽车工程学会“ ２０１３新能源汽车技术与发展研讨会” 优秀论文３
四轮独立驱动纯电动汽车驱动防滑控制
殷国栋王善豹王金湘陈南
（东南大学机械工程学院）
摘
要
本文研究四轮独立驱动（４ＷＩＤ）纯电动汽车的驱动防滑（ＡＳＫ），提出基于
＝
・
（丢Ｍｇ＋Ｍａｙ导）｛一号Ｍａｘ旱
和负载转矩。
÷ ［］ｒｅ－Ｂ￣ｏ￣－Ｔ１］
（８）
式中，ｉ为（１，２，３，４），分别为ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ；Ｍ为
式中，Ｂ，Ｊ＇Ｔ１分别为粘滞摩擦系数，转动惯量
前言
随着环境污染及能源短缺的日益加剧，电动汽车技术受到了政府及科技界越来越多的重视，电动汽车技术的研究也成为了国内外研究的热点
［１＿２】
，
控制车轮驱动轮打滑，从而将滑转率控制在合理
范围内。
本文针对四轮驱动轮毂电机电动汽车驱动防滑问题，提出了一种根据实际角加速度与门限角
整车质量；ｍ为ｌ／４整车质量；ｕ为车速；为第ｉ个车轮的驱动力；Ｆ击为阻力；ｊ为车轮转动惯量；Ｗｉ为第ｉ个车轮的角速度；为电机的驱动力矩；ｆ为滚动摩擦系数；Ｒ为车轮半径；为第ｉ个车
取状态变量为ｘ＝ｉ，ｘ＝ ∞ 电机控制中迫使ｉ＝０，即ＩｌＪ：，得电机模型状态空间表达式为：

《四轮驱动移动平台控制系统设计与实现》

《四轮驱动移动平台控制系统设计与实现》一、引言随着科技的进步和自动化技术的不断发展，四轮驱动移动平台在工业、军事、农业等领域的应用越来越广泛。

为了满足其高效、稳定、安全的工作需求，一套高效能、可靠的控制系统显得尤为重要。

本文将详细介绍四轮驱动移动平台控制系统的设计与实现过程。

二、系统设计1. 硬件设计四轮驱动移动平台控制系统硬件主要包括：中央控制器、电机驱动器、传感器、执行器等。

中央控制器采用高性能的微处理器，负责接收和处理各种传感器信号，控制电机驱动器，实现平台的运动控制。

电机驱动器采用先进的驱动技术，将控制信号转换为电机动力，驱动平台移动。

传感器包括速度传感器、距离传感器、方向传感器等，用于实时监测平台的运动状态和环境信息。

执行器包括电机、轮子等，负责实现平台的实际运动。

2. 软件设计软件设计是四轮驱动移动平台控制系统的核心部分。

首先，我们需要设计一个稳定、可靠的操作系统，以支持平台的各种功能。

其次，我们需要设计一套控制算法，以实现平台的精确运动控制。

这包括路径规划算法、速度控制算法、方向控制算法等。

此外，我们还需要设计一套友好的人机交互界面，以便操作人员方便地控制平台。

三、系统实现1. 硬件实现硬件实现主要包括电路设计、元器件选型、电路板制作等步骤。

在电路设计过程中，我们需要根据系统的需求和性能要求，合理选择元器件和电路结构。

在元器件选型过程中，我们需要考虑其性能、价格、可靠性等因素。

在电路板制作过程中，我们需要保证电路板的布局合理、焊接可靠。

2. 软件实现软件实现主要包括操作系统开发、控制算法编写、人机交互界面设计等步骤。

在操作系统开发过程中，我们需要选择合适的操作系统平台，编写驱动程序和系统服务程序。

在控制算法编写过程中，我们需要根据系统的需求和性能要求，选择合适的控制算法和优化方法。

在人机交互界面设计过程中，我们需要考虑操作人员的使用习惯和需求，设计出友好的界面和操作方式。

四、系统测试与优化在系统测试与优化阶段，我们需要对系统的各项性能进行测试和评估，包括运动性能、稳定性、可靠性等。

汽车底盘电控技术14-四轮驱动防滑差速器

教学
反思
该课上得比较成功，体现在课堂气氛较好，同学们能掌握学习的目标内容，通过联系实际举例进行讲解，让学生能学习到防滑差速器的作用，典型车型的A BS/TRC液压系统的控制方式。
任务图纸
第四章电控驱动防滑/牵引力控制系统（ASR/TRC）
一、教学目的和基本要求
通过此章内容的教学，掌握ASR的结构与工作原理及典型车型的ASR结构组成和工作过程；了解防滑差速器的作用、形式以及四轮驱动防滑差速器的基本结构和工作原理。
⑵工作原理
⑶控制特性主要根据节气门开度、车速和变速器变速信号由ECU控制并改变差动限制离合器的压紧力。
①起步控制
②打滑控制
③通常控制
教学活动
教学流程
内容
教学手段
教师活动和学生活动
评价方法与评价材料
时间分配
组织教学
清点人数，整顿课堂纪律。
号召组织
教师清点人数，整顿课堂纪律。学生举手应答
点名、考勤表
二、教学内容及课时安排
第三节典型ASR理论教学：
第四节防滑差速器的结构原理理论教学：
三、教学重点及难点
重点：ASR的理论基础；ASR的结构与工作原理。
难点：丰田ABS/TRC液压系统的工作情况及控制电路。
四、教学基本方法和教学过程
此内容采用理实一体化教学方法，对ASR及典型车型ABS/TRC的结构原理的授课采用先理论后实践的方法。
3分钟
课题
引入
1．防滑差速器的作用
老师讲解
老师讲解防滑差速器的作用
防滑差速器的原理演示
5分钟
理论授新
掌握ASR的结构与工作原理及典型车型的ASR结构组成和工作过程；了解防滑差速器的作用、形式以及四轮驱动防滑差速器的基本结构和工作原理。

农用四轮液压驱动底盘的防滑控制系统总体设计

集分析、打滑判断、调控策略选择、调控参数计算和设定等功能。输出执行系统包括常态／控输出选择控制模块调
和四轮驱动液压比例控制阀。常态／控输出选择控调制模块用来实现正常行使和打滑调控状态的切换，当发生打滑时，输出状态由工作常态转换为防滑调控将
打滑轮ＦＺ－ＰＤ调控参数设定经济性、小事故风险等都具有重要的意义。为减此，究针对超高地隙自走式底盘进行驱动电液防本研滑控制设计，以保证作业机械精量化、全化。可安
１系统总体构成
农用四轮驱动底盘的防滑控制系统由传感器系
收稿日期：００年７月２２１５１３修回１期：００年８月３３２１０１３
基金项目：国家“６ ” ８３高技术研究发展计划资助项目（０８Ａ０９１２０Ａ１０）０左志宇，，７年生，男１７９湖南湘乡人，江苏大学农业工程研究院讲师，博士研究生；研究方向为农业系统监测与控制。
左志宇张晓东，静韩绿化顾建毛罕平，倪，，，
（．江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部／１江苏省重点实验室，镇江市，１０３２２１；
２．江苏大学工业中心，江市，１０３镇２２１）
摘要：介绍了高地隙四轮液压驱动底盘的防滑控制系统的总体结构。该控制系统能够实时监控底盘行使状态，通过实时

四轮驱动汽车驱动防滑控制系统的设计

四轮驱动汽车驱动防滑控制系统的设计摘要驱动防滑控制系统ASR的基础是ABS，是在ABS 为基础上的延伸，ABS 和ASR 统称为防滑控制系统。

驱动防滑控制系统通过调节作用于驱动轮的驱动力矩来控制驱动轮的滑转率，从而使汽车的操纵性、横向稳定性、动力性以及燃油经济性都得到提高。

四轮驱动汽车与二轮驱动汽车相比，因为其每个轮胎所受的驱动力只有二轮驱动汽车的一半，故具有更好的越野性能，然而，四轮驱动汽车本身存在许多不足，比如：短时四轮驱动汽车操作繁琐；常时四轮驱动汽车由于前后驱动桥之间以及左右驱动轮之间通过差速器连接，只要一个车轮处于低附着系数路面上时，整车驱动力几乎丧失。

将驱动防滑控制系统用于四轮驱动汽车将有可能解决四轮驱动汽车打滑的问题。

本文主要从轮胎的滑转以及整车的动力性等方面来分析驱动防滑控制系统对于四轮驱动汽车的影响，主要内容包括以下几个部分：1、分析四轮驱动汽车的驱动特点，制定出四轮驱动汽车驱动防滑控制系统的控制策略。

通过调节发动机的输出扭矩以及控制制动器来控制车轮的相对滑转。

原始输入参考模型车发动机输出数据。

2、建立四轮驱动汽车驱动的简化数学模型。

本文主要为控制算法的研究，故数学模型可适当简化，并将汽车行驶的条件设置为相对简单的路面情况。

3、进行ASR 系统的控制算法研究。

并主要探讨了模糊控制在四轮驱动汽车ASR 系统上的应用。

分别设计了发动机输出扭矩控制器和制动力矩模糊控制器。

4、根据所建立的数学模型在MATLAB/SIMULINK 环境下建立仿真模型，并进行了不同路面上的仿真分析。

仿真结果表明驱动防滑控制系统对于四轮驱动汽车的驱动轮滑转起到了较好的抑制作用，并且使得四轮驱动汽车的动力性得到一定的提高，同时也验证了控制策略的正确性以及控制算法的可行性。

关键词：驱动防滑；四轮驱动；轮胎模型；MATLAB仿真；模糊控制AbstractAcceleration slip regulation (ASR) was developed based on Anti-lock Brake System (ABS). It is the extension of ABS to the driving course. So ABS and ASR are called a control system preventing slide by a joint name. ASR can control the slippages of the driving wheels by adjusting the driving moments acting on the driving wheels. Accordingly improves the handling performance、transverse stability、dynamic performance and economics.Four wheel drive vehicle has better cross-country performance than two wheel drive vehicle. So it usually passes for SUV. However, four wheel drive vehicle has many shortages. To drive a short-time four wheel drive vehicle is very troublesome. Because the front and rare driving bridges of a long-time four wheel drive vehicle are connected through a differential as well as the left and right driving wheels, certain wheel on the road with low coefficient of friction will result in else wheels’ driving power descend much, so th e power to drive the car become almost zero. ASR can possibly solve the four wheel drive vehicle’s problem of slip. So this paper mainly analysis the ASR’s effect on the four-wheel-drive vehicle from the angle of dynamic performance. This paper mainly includes several parts as follows:1. The control strategies were set down by analysis the character of four wheel drive vehicle when driving. That is, the exceed slips of driving wheels are regulated by controlling the gun, and the relative slips of driving wheels are regulated by controlling the brake. The means of estimating the vehicle’s velocity used on the ABS was used for reference.2. The mathematic model of a four wheel drive vehicle was established. Establish a simple 、convenience、obvious、accurate systems mathematic model. In this paper, the model of the system was established and the state-space of the system was deduced.3. Made some researches of the ASR’s control algorithms. Then discuss the application of fuzzy control means on the ASR of four wheel drive vehicle. The gun controller and brake controller were designed.4. The simulation model was established under the circumstance of MATLAB/SIMULINK according to the established mathematic model. And three different road conditions were simulated and analysis. The results of simulation have shown that ASR can effectively regulated the driving wheels’ slippages, furthermore, the dynamic performance be improved. At the same time, it proved the control strategies were correct and the control algorithms were feasible.Keywords: acceleration slip regulation, four wheel drive; bond graph, simulation, fuzzy control目录摘要 (I)Abstract .............................................................................................................. I I第1章绪论 (1)1.1 课题背景及研究的目的和意义 (1)1.1.1 ASR的由来 (1)1.1.2 ASR的发展历程 (2)1.2 四轮驱动汽车的驱动防滑及其相关理论的发展 (4)1.2.1 四轮驱动原理 (4)1.2.2 四驱汽车的驱动防滑 (5)1.3 ASR在我国的现状及本课题研究的内容 (6)1.3.1 ASR在我国的发展现状 (6)1.3.2 ASR研究中的关键技术 (6)1.3.3 本课题的主要研究内容 (7)第2章ASR的基本原理及控制策略的研究 (9)2.1 ASR的基本原理及其基本结构 (9)2.2 四轮驱动汽车的ASR控制策略的研究 (10)2.2.1 控制实现的方法 (10)2.2.2 控制策略的选择 (11)2.2.3 控制量的选择 (13)2.3 模型汽车参数的确定 (13)2.4 本章小结 (14)第3章汽车运动模型建立 (15)3.1 轮胎力学模型 (15)3.2 制动系统模型 (17)3.3 滑转率的计算模型 (17)3.4 驱动力矩的分配模型 (18)3.5 汽车整车模型的建立 (20)3.6 本章小结 (21)第4章模糊控制器的设计 (23)4.1 模糊控制方法 (23)4.1.1 模糊控制的基本思想及模糊系统的构成 (23)4.1.2 模糊控制的基本原理 (24)4.2 模糊控制器的设计 (25)4.2.1 模糊控制器结构的设计 (25)4.2.2 精确量的模糊化 (25)4.2.3 输出信息的模糊判决 (29)4.3 模糊系统的建模 (30)4.4 本章小结 (30)第5章不同路面情况下的仿真及结果分析 (31)5.1 ASR的控制器模型 (31)5.2 仿真以及结果分析 (34)5.2.1 汽车模型的检验 (34)5.2.2 增加了驱动防滑系统的汽车模型 (36)5.2.3 以复杂输入参数进行仿真 (37)5.2.4 ASR控制下的仿真 (39)5.2.5 将路面情况设定为普通路面的仿真 (42)5.3 本章小结 (43)结论 (44)参考文献 (46)第1章绪论1.1 课题背景及研究的目的和意义1.1.1 ASR的由来汽车技术在近一个世纪以来得到了快速的发展和提高，目前，ABS 对于大众来说已经是一个很熟悉的名词了。